Relative wind stress
رشتہ دار ہوا کا دباؤ ایک شیر تناؤ ہے جو سمندر کی سطح، یا پانی کے کسی دوسرے بڑے جسم پر چلنے والی ہوا سے پیدا ہوتا ہے۔ رشتہ دار ہوا کا دباؤ ہوا کے دباؤ سے متعلق ہے لیکن سطح سمندر کی موجودہ رفتار اور ہوا کی رفتار کے درمیان فرق کو مدنظر رکھتا ہے۔ اکائیاں نیوٹن فی میٹر مربع یا پاسکل ہیں۔ سمندر کے اوپر ہوا کا دباؤ اہم ہے کیونکہ یہ سمندر میں حرکی توانائی کے ان پٹ کا ایک بڑا ذریعہ ہے جو بدلے میں بڑے پیمانے پر سمندری گردش کو چلاتا ہے۔ ہوا کے دباؤ کے بجائے رشتہ دار ہوا کے دباؤ کا استعمال، جہاں سمندری کرنٹ کو مستحکم سمجھا جاتا ہے، نمونوں میں سمندر کے اوپر محسوس ہونے والے تناؤ کو کم کرتا ہے۔ اس سے 20-35% کے سمندر میں پاور ان پٹ کے حساب میں کمی آتی ہے اور اس طرح، بڑے پیمانے پر سمندری گردش کا ایک مختلف تخروپن ہوتا ہے۔ ریاضیاتی تشکیل سمندر کی سطح پر کام کرنے والے ہوا کے دباؤ کو عام طور پر ہنگامہ خیز ڈریگ فارمولا کا استعمال کرتے ہوئے پیرامیٹرائز کیا جاتا ہے۔ جہاں ہنگامہ خیز ڈریگ گتانک (عام طور پر تجرباتی طور پر طے کیا جاتا ہے)، ہوا کی کثافت ہے، اور ہوا کی رفتار کا ویکٹر ہے، جو عام طور پر سطح سمندر سے 10 میٹر کی بلندی پر لیا جاتا ہے۔ اس پیرامیٹرائزیشن کو عام طور پر آرام دہ سمندری تخمینہ کہا جاتا ہے۔ اب سے ہم آرام دہ سمندری تخمینہ میں ہوا کے دباؤ کا حوالہ صرف آرام دہ سمندری ہوا کے دباؤ کے طور پر دیں گے۔ دوسری طرف، رشتہ دار ہوا کا دباؤ سطح کی ہوا کی رفتار کو سمندر کی سطح پر رفتار کے مقابلے میں استعمال کرتا ہے، جیسا کہ مندرجہ ذیل ہے۔ سطح سمندر کی رفتار کہاں ہے اور اس طرح، اصطلاحات سطح سمندر کی رفتار سے متعلق ہوا کی رفتار کی نمائندگی کرتی ہیں۔ لہذا، ہوا کے دباؤ اور ہوا کے نسبتا دباؤ کے درمیان فرق یہ ہے کہ ہوا کا نسبتا دباؤ سطح سمندر کے کرنٹ کے حوالے سے ہوا کی نسبتا حرکت کو مدنظر رکھتا ہے۔ سمندر پر ہوا کے ذریعے کیا جانے والا کام سمندر پر ہوا کے کام کا حساب اس بات سے لگایا جا سکتا ہے کہ ہوا کے دباؤ کے لیے منتخب کردہ پیرامیٹرائزیشن کہاں ہے۔ اس طرح، آرام دہ سمندری تخمینہ میں، ہوا کے ذریعے سمندر پر کیا جانے والا کام ہے۔ مزید برآں، اگر رشتہ دار ہوا کے دباؤ کے پیرامیٹرائزیشن کا استعمال کیا جاتا ہے، تو سمندر پر کیا جانے والا کام اس کے ذریعے دیا جاتا ہے۔ پھر، یہ فرض کرتے ہوئے کہ دونوں حالات میں یکساں ہے، سمندر کی ہوا کے دباؤ اور رشتہ دار ہوا کے دباؤ کو آرام دینے کے ذریعے کیے جانے والے کام کے درمیان فرق اس کے ذریعے دیا جاتا ہے۔ اس اظہار کا تجزیہ کرتے ہوئے، ہم سب سے پہلے دیکھتے ہیں کہ اصطلاح ہمیشہ مثبت ہوتی ہے (چونکہ اور دیگر تمام اصطلاحات مثبت ہوتی ہیں)۔ اگلا، اصطلاح کے لیے، ہمارے پاس ہے: اگر تب اور اس طرح مجموعی علامت مثبت ہے۔ اگر پھر بار بار، مجموعی علامت مثبت ہے۔ لہذا، یہ ہمیشہ ایسا ہی ہوتا ہے، یعنی آرام دہ سمندری ہوا کے دباؤ کا استعمال کرتے وقت کیے گئے کام کا حساب ہمیشہ بڑا ہوتا ہے۔ اس حد سے زیادہ تخمینے کو ادب میں "مثبت تعصب" کہا جاتا ہے۔ نوٹ کریں کہ ایسا نہیں ہو سکتا اگر حساب میں استعمال ہونے والا حساب میں استعمال ہونے والے حساب سے مختلف ہو (سیکشن دیکھیں: سمندری دھارے بطور سمندری ماڈلز کی پیداوار)۔ ونڈ مکینیکل ڈمپنگ اثر آرام دہ سمندری ہوا کے دباؤ کا استعمال کرتے ہوئے کام کے حساب میں مثبت تعصب کی ریاضیاتی وضاحت کو مکینیکل ڈمپنگ اثر کے ذریعے جسمانی طور پر بھی سمجھا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ شکل 2 میں دیکھا گیا ہے، جب ہوا کی رفتار اور سمندری کرنٹ کی رفتار ایک ہی سمت میں ہوتی ہے، تو ہوا کا نسبتا دباؤ آرام دہ سمندری ہوا کے دباؤ سے کم ہوتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، کم مثبت کام رشتہ دار ہوا کے دباؤ کا استعمال ہے۔ جب ہوا اور سمندر کی رفتار مخالف سمتوں میں ہوتی ہے، تو رشتہ دار ہوا کا دباؤ آرام دہ سمندری ہوا کے دباؤ سے زیادہ منفی کام کرتا ہے۔ نتیجتا، دونوں منظرناموں میں سمندر پر کم کام کیا جا رہا ہے جب نسبتا ہوا کا دباؤ حساب کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس جسمانی تشریح کو ایسے منظر نامے کے مطابق بھی ڈھالا جا سکتا ہے جہاں سمندری ایڈی موجود ہو۔ جیسا کہ شکل 3 کے اوپری حصے پر دکھایا گیا ہے، تیز رفتار صورتحال میں، ہوا اور سمندر کی رفتار کو سیدھا کرنے پر ہوا کا نسبتا دباؤ کم ہوتا ہے، جو شکل 2 کے اوپری حصے سے ملتی جلتی صورتحال ہے۔ شکل 3 کے نچلے حصے میں ہمارے پاس شکل 2 کے نچلے حصے سے ملتی جلتی صورتحال ہے، جہاں آرام دہ سمندر کے معاملے کے مقابلے میں نظام پر زیادہ منفی کام کیا جا رہا ہے۔ لہذا، ایڈی کے اوپری حصے میں کم توانائی لگائی جا رہی ہے اور نچلے حصے میں زیادہ توانائی نکالی جا رہی ہے، جس کا مطلب ہے کہ نسبتا ہوا کے معاملے میں ایڈی کو زیادہ نم کیا جا رہا ہے۔ شکل 2 اور 3 میں دکھائے گئے دو حالات جسمانی وجہ ہیں کہ ہوا کے نسبتا دباؤ کے بجائے آرام دہ سمندری تناؤ کا استعمال کرتے وقت سمندر میں آنے والی طاقت (فی یونٹ وقت کام) کا اندازہ لگاتے وقت مثبت تعصب کیوں ہوتا ہے۔ بڑے پیمانے پر سمندری گردش کے ماڈلز پر اثر سطح کے دھاروں کی گنتی کے لیے، سطح کی ہواؤں کے ساتھ ایک عمومی گردش ماڈل کو مجبور کیا جاتا ہے۔ پیکانووسکی (1987) کے ایک مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ بحر اوقیانوس کی گردش کے ماڈل میں نسبتا ہوا کے دباؤ کے ذریعے سمندری موجودہ رفتار کو شامل کرنے سے سطح کے دھاروں میں 30 فیصد کمی واقع ہوتی ہے۔ سطح کے کرنٹ میں یہ کمی سمندر کی سطح کے درجہ حرارت اور خط استوا کے ساتھ اوپر کی طرف بڑھنے کو متاثر کر سکتی ہے۔ تاہم، ہوا اور سمندر کے تناؤ میں سمندری دھاروں کو شامل کرنے کا سب سے بڑا اثر عام گردش میں پاور ان پٹ کے حساب میں ہوتا ہے، جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے۔ سمندری ہوا کے دباؤ کو آرام دینے کے بجائے نسبتا ہوا کے دباؤ کے ساتھ حساب کا ایک اضافی اثر ماڈلز میں کم بقایا مریڈینل اوورٹرننگ سرکولیشن کا باعث بنتا ہے۔ پاور ان پٹ شکل 4 نسبتا ہوا کے دباؤ اور آرام دہ سمندری ہوا کے دباؤ کے درمیان فرق کو ظاہر کرتی ہے۔ ہوا کے متعلقہ دباؤ کے لیے ڈیٹا اسکیٹر میٹر سے حاصل کیا جاتا ہے۔ یہ عین مطابق ہوا کے تناؤ کی نمائندگی کرتے ہیں کیونکہ وہ سمندر کی سطح پر چھوٹے پیمانے کے ڈھانچوں سے پس منظر کی پیمائش کرتے ہیں، جو سمندر کی سطح-ہوا کے انٹرفیس کا جواب دیتے ہیں نہ کہ ہوا کی رفتار کا۔ ماڈلز میں سمندر میں پاور ان پٹ کے حد سے زیادہ تخمینوں کی نشاندہی کی گئی ہے جب ہوا کے دباؤ کا استعمال کرتے ہوئے ہوا کے نسبتا دباؤ کے بجائے زونل اوسط ہوا سے شمار کیا جاتا ہے، جو 20-35% کے درمیان ہوتا ہے۔ ان علاقوں میں جہاں ہوا کی رفتار نسبتا کم ہوتی ہے اور موجودہ رفتار نسبتا زیادہ ہوتی ہے یہ اثر سب سے زیادہ ہوتا ہے۔ ایک مثال اشنکٹبندیی بحر الکاہل ہے جہاں تجارتی ہوائیں 5-9 میٹر/سیکنڈ کے ساتھ چلتی ہیں اور سمندر کی موجودہ رفتار 1 میٹر/سیکنڈ سے تجاوز کر سکتی ہے۔ اس خطے میں، اس بات پر منحصر ہے کہ آیا یہ ایل نینو یا لا نینا ریاست ہے، ہوا کے دباؤ کا فرق (سمندری ہوا کے دباؤ کو مائنس ہوا کے تناؤ کو آرام دینا) بالترتیب منفی اور مثبت کے درمیان مختلف ہو سکتا ہے۔ بقیہ مریڈینل اوورٹرننگ سرکولیشن جنوبی سمندر میں، ہوا کے متعلقہ دباؤ کا استعمال اہم ہے کیونکہ انٹارکٹک سرکم پولر سرکولیشن میں ایڈیز اہم ہیں، اور ہوا کے متعلقہ دباؤ کے ساتھ ان ایڈیز کا ڈمپنگ الٹنے والی گردش کو متاثر کرے گا۔ بقایا مریڈینل اوورٹرننگ سرکولیشن (آر ایم او سی)، ایک اسٹریم فنکشن ہے جو آئسوپیکنلز کے پار ٹریسروں کی نقل و حمل کی مقدار طے کرتا ہے۔ ہوا کے دباؤ کو آر ایم او سی کی تشکیل کے ذریعے مدنظر رکھا جاتا ہے، جو کہ یولیرین اوسط ایم او سی اور ایڈی-انڈیوسڈ بولس اوورٹرننگ کا مجموعہ ہے۔ یولیرین اوسط ایم او سی مریڈینل ہواؤں پر منحصر ہے جو ایکمان ٹرانسپورٹ کو زونل سمت میں چلاتی ہیں۔ ایڈی-انڈیوسڈ بولس اوورٹرننگ، ڈھلواں آئسوپیکنلز کو افقی طور پر بحال کرنے کا کام کرتا ہے، جو ایڈیز کے ذریعے انڈیوس ہوتے ہیں۔ آر ایم او سی کی تشکیل اس طرح دی گئی ہے: زونل اوسط ہوا کا دباؤ، حوالہ کثافت، کوریولیس پیرامیٹر (جنوبی نصف کرہ میں منفی)، نیم اسٹاک ایڈی بازی کا میدان، بالترتیب ایڈی کی لمبائی اور رفتار کے برابر، اور آئسوپیکنلز کی ڈھلوان۔ سمندری ہوا کے دباؤ کو کم کرنے کے بجائے ہوا کے نسبتا دباؤ کا استعمال کرتے ہوئے ہوا کا کم دباؤ ڈالنا، یولیرین اوسط ایم او سی () کو کم کرکے، براہ راست کم بقایا الٹنے کا باعث بنتا ہے۔ مزید برآں، یہ ڈمپنگ ایڈیز کے ذریعے ایڈی-انڈیوسڈ بولس اوورٹرننگ () کو متاثر کرتا ہے جس کے نتیجے میں ایڈیز کی لمبائی اور رفتار کا پیمانہ (&) کم ہوتا ہے۔ اس طرح اس کا مجموعہ کم ہونے کا باعث بنتا ہے۔ سمندری دھاروں کو سمندری ماڈلز کی پیداوار کے طور پر جیسا کہ مختصر طور پر سیکشن میں ذکر کیا گیا ہے: بڑے پیمانے پر سمندری گردش کے ماڈلز پر اثر، سطح کے دھاروں کا حساب سطح کی ہواؤں کو عام گردش کے ماڈل میں مجبور کرکے کیا جا سکتا ہے۔ ایک ماڈل کا معاملہ جو ہوا کے نسبتا دباؤ کی وجہ سے بھی مجبور ہوتا ہے، شکل 5 میں دیکھا جا سکتا ہے۔ سب سے پہلے، سیٹلائٹ ڈیٹا کا استعمال ہوا کے متعلقہ دباؤ کے حساب میں 10 میٹر ہوا کی رفتار کو داخل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ تاہم، اگر رشتہ دار ہوا کے دباؤ کے لیے پیرامیٹرائزیشن کا استعمال کیا جاتا ہے، تو اس کے نتیجے میں ایک جوڑا مسئلہ پیدا ہوگا۔ سمندری ماڈل کے لیے سمندری موجودہ رفتار پیدا کرنے کے لیے ہوا کے متعلقہ دباؤ کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں ہوا کا حساب اس پر منحصر ہوتا ہے۔ اس جوڑے ہوئے نظام کو ایک الٹا مسئلہ کے طور پر وضع کرنے کی ضرورت ہے۔ ایک اور نتیجہ یہ ہے کہ، ہوا کے دباؤ کے لیے استعمال ہونے والے پیرامیٹرائزیشن کے لحاظ سے، ایک مختلف ویکٹر فیلڈ کو سمندری ماڈل میں داخل کیا جائے گا اور اس کے نتیجے میں، سمندری ماڈل کے ذریعے اس کی ایک مختلف قیمت نکالی جائے گی۔ لہذا، اگر کے حساب کے لیے ایک مختلف ہوا کا میدان استعمال کیا جائے اور پھر یہ ہو سکتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، آرام دہ سمندری تخمینہ کا استعمال کرتے ہوئے سمندر پر کیے گئے کام کا حساب لگاتے وقت ایک منفی تعصب ہو سکتا ہے۔ تاہم، عالمی سطح پر، ادب نے کم تخمینہ لگانے کے بجائے ایک حد سے زیادہ پایا ہے، جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے۔ حوالہ جات سیال حرکیات فزیکل اوشیانوگرافی